O Contributo da TC de Perfusão na Avaliação Tumoral · 2012. 1. 19. · da agressividade dos...
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O Contributo da TC de Perfusão na Avaliação Tumoral Fábio Nogueira 1 , Rui Araújo 1 , Maria Alexandrina Silva 2 1 Serviço de Imagiologia do Hospital de Santa Maria, Centro Hospitalar de Lisboa Norte, E.P.E. 2 Coordenadora Técnica do Serviço de Imagiologia do Hospital de Santa Maria, Centro Hospitalar de Lisboa Norte, E.P.E. \ O aparecimento da Tomografia Computorizada (TC) Multicorte no início dos anos noventa veio revolucionar os estudos crânio-encefálicos, possibilitando a avaliação funcional da hemodinâmica cerebral através dos estudos de perfusão 1 . Com a natural evolução dos equipamentos de TC e dos softwares comerciais de análise de imagem foi crescendo o campo de aplicabilidade da TC de perfusão, surgindo os sistemas de análise fisiológica, úteis no estudo da vasculatura tumoral 2 . Na actualidade, a TC tem provas dadas no diagnóstico de patologias tumorais, mostrando-se útil na caracterização da lesão primária e das possíveis metástases associadas, na avaliação do risco e na monitorização da resposta terapêutica, revelando-se um excelente indicador da angiogénese tumoral 2-8 . Os estudos de perfusão são obtidos através da monitorização do comportamento de um bólus de contraste iodado através da vasculatura tumoral e os dados decorrentes do padrão de distribuição deste no tecido tumoral podem fornecer informações relativas às suas propriedades fisiológicas 2,3 . As curvas de tempo-atenuação dos tumores são determinadas pela farmacocinética dos produtos de contraste no espaço intra e extravasculares. No 1º Passo o agente de contraste encontra-se no espaço intravascular, permitindo a determinação dos parâmetros Fluxo Sanguíneo e Volume Sanguíneo. A fase tardia é caracterizada pela passagem de contraste do espaço intravascular para o extravascular e vice-versa 2 . A TC de perfusão é habitualmente precedida pelo estudo tomográfico sem injecção de contraste, seguindo-se a aquisição de imagens de forma sequencial, numa pequena área anatómica, após a administração de um rápido bólus de contraste. A passagem deste pela circulação tumoral pode ser registada num gráfico de atenuação em função tempo, uma vez que existe uma relação linear entre a concentração de agente de contraste em circulação e a atenuação 1-3 . É a análise multi-voxel que nos permite a obtenção das curvas atenuação-tempo, tendo esta como referência uma artéria e uma veia (ROI colocado nas imagens sobre uma artéria e uma veia). Da análise destas curvas é possível a obtenção de mapas paramétricos que nos permitem avaliar a perfusão tumoral 2-4 . Método: Referências Bibliográficas: 1 LOPES LEONOR, SOUSA RITA, RUIVO JOANA, REIMÃO SOFIA, SEQUEIRA PAULO, CAMPOS JORGE. O contributo da Tomografia Computorizada de Perfusão no Acidente Vascular Cerebral. Acta Med Port 2006; 19: 484-488. 2 MILLES K A. Perfusion CT for acessement of tumour vascularity: which protocol?. The British Journal of Radiology 2003; 76: S36-S38. 3 FAGGIONI LORENZO, NERI EMANUELE, BARTOLOZZI CARLO. CT Perfusion of Head and Neck Tumours: How We Do It. AJR 2010; 194: 62-69. 4 LI JIN-PING, ZHAO DE-LI, JIANG HUI-JIE, HUANG YA-HUA, LI DA-QUING, WAN YONG, et. al.. Assessment of tumor vascularization with functional computed tomography perfusion imaging in patients with cirrhotic liver diseases. Hepatobiliary Pancreat Dis Int 2011; 10: 43-49. 5 SATOH ASAMI, SHUTO KIYOHIKO, OKAZUMI SHINICHI, OHIRA GAKU, NATSSUME TOSHIYUKI, HAYANO KOICHI, et. al.. Role of Perfusion CT in Assessing Tumor Blood Flow and Malignancy Level of Gastric Cancer. Dig Surg 2010; 27: 253-260. 6 IPPOLITO DAVIDE, BONAFFINI PIETRO, RATTI LAURA, ANTOLINI LAURA, CORSO ROCCO, FAZIO FERRUCCIO, et. al.. Hepatocellular carcinoma treated with transarterial chemoembolization: Dynamic perfusion-CT in assessment of residual tumor. World J Gastroenterol 2010; 16(47): 5993-6000. 7 GUYENNON AURÉLIE, MIHAILA MARIUS, PALMA JOHN, LOMBARD-BOHAS CATHERINE CHAYVIALLE JEAN-ALAIN, PILLEUL FRANK. Perfusion characterization of liver metastases from endocrine tumors: Computed tomography perfusion. World J Radiol 2010; 2(11): 449-454. 8 NG S CHAAN, WANG XIAOHONG, FARIA C. SILVANA, LIN E., CHARNSANGAVEJ CHUSILP, TANNIR M. NIZAR. Perfusion CT in Patients With Metastatic Renal Cell Carcinoma Treated With Interferon. AJR 2010; 194: 166-171. A TC de Perfusão permite, através da análise da angiogénese tumoral, a avaliação do tipo de patologia tumoral e do seu risco e assim orientar os clínicos nas decisões terapêuticas. Esta apresenta-se igualmente como uma ferramenta útil na medição da resposta tumoral durante os tratamentos farmacológicos e de radioterapia 2-8 . Os dados obtidos com a TC de perfusão são reprodutíveis e estão validados por diversos estudos, sendo que os trabalhos que correlacionam os parâmetros da TC de perfusão com os dados histológicos tumorais mostram que a TC de perfusão é útil na avaliação da angiogénese. De momento, o caminho a seguir passa por chegar a consensos no que respeita à técnica de perfusão ideal para avaliação da vasculatura tumoral. Conclusão e Discussão Resultados: Figura 5 - Imagens de TC de Perfusão de um carcinoma da corda vocal. A: ROI colocado no tumor e no tecido muscular (referência), B: Volume Sanguíneo, C. Fluxo Sanguíneo, D: Tempo médio de Trânsito, E: Permeabilidade Vascular. As imagens mostram não haver alterações de perfusão entre os dois ROI’s, sendo a lesão uma sequela da Radioterapia. Adaptado de: Faggioni Lorenzo et. al. Figura 4 - Imagens de TC de Perfusão de um tumor renal. A-E: Mapas paramétricos de TC de Perfusão, mostrando A: Fluxo Sanguíneo, B: Volume Sanguíneo, C: Tempo Médio de Trânsito, D: Permeabilidade Vascular, F: TC com contraste. Adaptado de: Ng S. Chaan et. Al. Figura 3- Imagens de TC de Perfusão de um tumor gástrico. a) ROI colocado sobre o tumor e sobre a aorta. b) Mapa de Fluxo sanguíneo, mostrando a área tumoral a azul, em resultado do fluxo sanguíneo baixo que se determinou 49,8 ml/min/100g. Adaptado de: Satoh Asami, et al. TC de perfusão nos Tumores Renais 8 Este estudo correlacionou os dados de perfusão obtidos antes do tratamento com o interferão, com os resultados pós tratamento, tendo-se verificado um aumento significativo do fluxo sanguíneo e um decréscimo do tempo médio de trânsito no follow-up. Os parâmetros obtidos com a TC de perfusão permitiram concluir que esta técnica é útil na avaliação da agressividade dos tumores renais. TC de perfusão nos Tumores da Cabeça e Pescoço 3 O estudo demonstrou que a TC de perfusão tem um grande contributo na avaliação da resposta tumoral à radioterapia e na caracterização dos linfonódos. Os resultados preliminares permitiram concluir que o Fluxo e Volume Sanguíneo e a Permeabilidade Vascular são mais elevadas, enquanto o Tempo Médio de Trânsito é inferior nos tumores da cabeça e pescoço quando comparados com o tecido normal. TC de perfusão nos Tumores Gástricos 5 Este estudo permitiu o cálculo dos parâmetros de Perfusão por TC, sendo o Fluxo Sanguíneo utilizado para análise dos tumores gástricos. O Fluxo Sanguíneo foi correlacionado significativamente com a profundidade tumoral, a disseminação peritoneal, o estadiamento TNM, o grau histológico e a densidade do estroma. Conclusões: A perfusão tumoral diminui à medida que a malignidade aumenta, pelo que a determinação do Fluxo Sanguíneo nos tumores gástricos pode ser um instrumento útil na avaliação da sobrevida e do risco de recorrência. Figura 1- Curva de Tempo-atenuação. Adaptado de: Miles K A. Introdução: Parâmetros de análise na TC de Perfusão 2-4 Fluxo de Sangue Fluxo de sangue que circula pela artéria de referência no estudo (sobre a qual é colocado o ROI). Volume de Sangue Volume de sangue na área de estudo durante a fase intravascular (sangue em movimento na microvasculatura da área tumoral). Tempo Médio de Trânsito Tempo necessário para que o agente de contraste passe da artéria de referência para a microcirculação. Permeabilidade Vascular Taxa de agente de contraste que passa pelas paredes da microvasculatura formada no tumor (parâmetro útil na avaliação na neo-angiogénese). Tabela 1- Parâmetros de análise na TC de Perfusão Figura 2- Protocolos possíveis na avaliação da vasculatura tumoral. Adaptado de: Miles K A. Os protocolos de TC de perfusão variam de acordo com as áreas anatómicas em estudo, no entanto há parâmetros muito similares entre estudos.
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O Contributo da TC de Perfusão na Avaliação TumoralFábio Nogueira1, Rui Araújo1, Maria Alexandrina Silva2
1Serviço de Imagiologia do Hospital de Santa Maria, Centro Hospitalar de Lisboa Norte, E.P.E.2Coordenadora Técnica do Serviço de Imagiologia do Hospital de Santa Maria, Centro Hospitalar de Lisboa Norte, E.P.E.
\
O aparecimento da Tomografia Computorizada (TC) Multicorte no início dos anos noventa veio revolucionar os estudos crânio-encefálicos, possibilitando a avaliação funcional
da hemodinâmica cerebral através dos estudos de perfusão1. Com a natural evolução dos equipamentos de TC e dos softwares comerciais de análise de imagem foi crescendo
o campo de aplicabilidade da TC de perfusão, surgindo os sistemas de análise fisiológica, úteis no estudo da vasculatura tumoral2.
Na actualidade, a TC tem provas dadas no diagnóstico de patologias tumorais, mostrando-se útil na caracterização da lesão primária e das possíveis metástases associadas, na
avaliação do risco e na monitorização da resposta terapêutica, revelando-se um excelente indicador da angiogénese tumoral2-8.
Os estudos de perfusão são obtidos através da monitorização do comportamento de um bólus de contraste iodado através da vasculatura tumoral e os dados decorrentes do
padrão de distribuição deste no tecido tumoral podem fornecer informações relativas às suas propriedades fisiológicas2,3.
As curvas de tempo-atenuação dos tumores são determinadas pela farmacocinética dos produtos de contraste
no espaço intra e extravasculares. No 1º Passo o agente de contraste encontra-se no espaço intravascular,
permitindo a determinação dos parâmetros Fluxo Sanguíneo e Volume Sanguíneo. A fase tardia é caracterizada
pela passagem de contraste do espaço intravascular para o extravascular e vice-versa2.
A TC de perfusão é habitualmente precedida pelo estudo tomográfico sem injecção de contraste, seguindo-se a
aquisição de imagens de forma sequencial, numa pequena área anatómica, após a administração de um rápido
bólus de contraste. A passagem deste pela circulação tumoral pode ser registada num gráfico de atenuação em
função tempo, uma vez que existe uma relação linear entre a concentração de agente de contraste em
circulação e a atenuação1-3. É a análise multi-voxel que nos permite a obtenção das curvas atenuação-tempo,
tendo esta como referência uma artéria e uma veia (ROI colocado nas imagens sobre uma artéria e uma veia).
Da análise destas curvas é possível a obtenção de mapas paramétricos que nos permitem avaliar a perfusão
tumoral2-4.
Método:
Referências Bibliográficas:1 LOPES LEONOR, SOUSA RITA, RUIVO JOANA, REIMÃO SOFIA, SEQUEIRA PAULO, CAMPOS JORGE. O contributo da Tomografia Computorizada de Perfusão no Acidente Vascular Cerebral. Acta Med Port 2006; 19: 484-488.
2 MILLES K A. Perfusion CT for acessement of tumour vascularity: which protocol?. The British Journal of Radiology 2003; 76: S36-S38.
3 FAGGIONI LORENZO, NERI EMANUELE, BARTOLOZZI CARLO. CT Perfusion of Head and Neck Tumours: How We Do It. AJR 2010; 194: 62-69.
4 LI JIN-PING, ZHAO DE-LI, JIANG HUI-JIE, HUANG YA-HUA, LI DA-QUING, WAN YONG, et. al.. Assessment of tumor vascularization with functional computed tomography perfusion imaging in patients with cirrhotic liver diseases. Hepatobiliary Pancreat Dis Int 2011; 10: 43-49.
5 SATOH ASAMI, SHUTO KIYOHIKO, OKAZUMI SHINICHI, OHIRA GAKU, NATSSUME TOSHIYUKI, HAYANO KOICHI, et. al.. Role of Perfusion CT in Assessing Tumor Blood Flow and Malignancy Level of Gastric Cancer. Dig Surg 2010; 27: 253-260.
6 IPPOLITO DAVIDE, BONAFFINI PIETRO, RATTI LAURA, ANTOLINI LAURA, CORSO ROCCO, FAZIO FERRUCCIO, et. al.. Hepatocellular carcinoma treated with transarterial chemoembolization: Dynamic perfusion-CT in assessment of residual tumor. World J Gastroenterol 2010; 16(47): 5993-6000.
7 GUYENNON AURÉLIE, MIHAILA MARIUS, PALMA JOHN, LOMBARD-BOHAS CATHERINE CHAYVIALLE JEAN-ALAIN, PILLEUL FRANK. Perfusion characterization of liver metastases from endocrine tumors: Computed tomography perfusion. World J Radiol 2010; 2(11): 449-454.
8 NG S CHAAN, WANG XIAOHONG, FARIA C. SILVANA, LIN E., CHARNSANGAVEJ CHUSILP, TANNIR M. NIZAR. Perfusion CT in Patients With Metastatic Renal Cell Carcinoma Treated With Interferon. AJR 2010; 194: 166-171.
A TC de Perfusão permite, através da análise da angiogénese tumoral, a avaliação do tipo de patologia tumoral e do seu risco e assim orientar os clínicos nas decisões
terapêuticas. Esta apresenta-se igualmente como uma ferramenta útil na medição da resposta tumoral durante os tratamentos farmacológicos e de radioterapia2-8.
Os dados obtidos com a TC de perfusão são reprodutíveis e estão validados por diversos estudos, sendo que os trabalhos que correlacionam os parâmetros da TC de perfusão
com os dados histológicos tumorais mostram que a TC de perfusão é útil na avaliação da angiogénese. De momento, o caminho a seguir passa por chegar a consensos no que
respeita à técnica de perfusão ideal para avaliação da vasculatura tumoral.
Conclusão e Discussão
Resultados:
Figura 5 - Imagens de TC de Perfusão de um carcinoma da corda vocal. A:
ROI colocado no tumor e no tecido muscular (referência), B: Volume
Sanguíneo, C. Fluxo Sanguíneo, D: Tempo médio de Trânsito, E:
Permeabilidade Vascular. As imagens mostram não haver alterações de
perfusão entre os dois ROI’s, sendo a lesão uma sequela da Radioterapia.
Adaptado de: Faggioni Lorenzo et. al.
Figura 4 - Imagens de TC de Perfusão de um tumor renal. A-E: Mapas
paramétricos de TC de Perfusão, mostrando A: Fluxo Sanguíneo, B:
Volume Sanguíneo, C: Tempo Médio de Trânsito, D: Permeabilidade
Vascular, F: TC com contraste. Adaptado de: Ng S. Chaan et. Al.
Figura 3- Imagens de TC de Perfusão de um tumor gástrico.
a) ROI colocado sobre o tumor e sobre a aorta. b) Mapa de
Fluxo sanguíneo, mostrando a área tumoral a azul, em
resultado do fluxo sanguíneo baixo que se determinou 49,8
ml/min/100g. Adaptado de: Satoh Asami, et al.
TC de perfusão nos Tumores Renais8
Este estudo correlacionou os dados de perfusão
obtidos antes do tratamento com o interferão, com os
resultados pós tratamento, tendo-se verificado um
aumento significativo do fluxo sanguíneo e um
decréscimo do tempo médio de trânsito no follow-up.
Os parâmetros obtidos com a TC de perfusão
permitiram concluir que esta técnica é útil na avaliação
da agressividade dos tumores renais.
TC de perfusão nos Tumores da Cabeça e Pescoço3
O estudo demonstrou que a TC de perfusão tem um
grande contributo na avaliação da resposta tumoral à
radioterapia e na caracterização dos linfonódos. Os
resultados preliminares permitiram concluir que o Fluxo
e Volume Sanguíneo e a Permeabilidade Vascular são
mais elevadas, enquanto o Tempo Médio de Trânsito é
inferior nos tumores da cabeça e pescoço quando
comparados com o tecido normal.
TC de perfusão nos Tumores Gástricos5
Este estudo permitiu o cálculo dos parâmetros
de Perfusão por TC, sendo o Fluxo Sanguíneo
utilizado para análise dos tumores gástricos. O
Fluxo Sanguíneo foi correlacionado
significativamente com a profundidade tumoral, a
disseminação peritoneal, o estadiamento TNM, o
grau histológico e a densidade do estroma.
Conclusões: A perfusão tumoral diminui à
medida que a malignidade aumenta, pelo que a
determinação do Fluxo Sanguíneo nos tumores
gástricos pode ser um instrumento útil na
avaliação da sobrevida e do risco de recorrência.
Figura 1- Curva de Tempo-atenuação. Adaptado de: Miles K A.
Introdução:
Parâmetros de análise na TC de Perfusão2-4
Fluxo de SangueFluxo de sangue que circula pela artéria de referência no
estudo (sobre a qual é colocado o ROI).
Volume de SangueVolume de sangue na área de estudo durante a fase
intravascular (sangue em movimento na microvasculaturada área tumoral).
Tempo Médio de TrânsitoTempo necessário para que o agente de contraste passe
da artéria de referência para a microcirculação.
Permeabilidade VascularTaxa de agente de contraste que passa pelas paredes da microvasculatura formada no tumor (parâmetro útil na
avaliação na neo-angiogénese).
Tabela 1- Parâmetros de análise na TC de PerfusãoFigura 2- Protocolos possíveis na avaliação da vasculatura tumoral. Adaptado de: Miles K A.
Os protocolos de TC de perfusão variam de acordo com as áreas anatómicas
em estudo, no entanto há parâmetros muito similares entre estudos.
